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专题实验 Storage structure 物理存储

时间:2014-07-01 18:35:53      阅读:297      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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物理存储结构主要是指: extent的分配, 以及datablock 存储相关, 置于tablespace, segment 都是逻辑结构.

  • tablespace : 逻辑结构, 没有实际物理存储.
  • segment : 逻辑结构, 比如一个表, 索引等 object, 每次按照extent分配.
  • extent : 物理结构,  物理上连续的 data block, 是一次分配的最小单位, extent 与 extent 之间可以是不连续的, 但是extent 内部的data block 是连续的. extent可以来自于表空间中不同的数据文件, 所以 segment 才可以横跨多个datafile, 但是一个extent内部的data block 是只能属于某一个datafile的.
  • datablock, 物理结构, 对应操作系统的物理文件块.

extent

extent 分配存储的优先级

segment 大于 tablespace 大于 oracle default. (这里指的是 怎么分配 extent)

一般创建表空间时会指定extent分配原则:

create tablespace USER_LEON
datafile ‘/opt/oracle/oradata/leon/leon01.dbf‘ size 10M
extent management LOCAL uniform size 128k
segment space management auto;

extent management 就是指 extent的分配和管理办法: (参考以上代码)

现在都是使用 LOCAL 管理办法, 在LOCAL 管理办法中又分为: 自动分配(autoallocate) 和 统一分配(uniform)

extent management local autoallocate: 人为管理比较少, 小表适合

extent management local uniform size 128k: 每次分配extent都是128k, 人为管理多, 碎片化小

datablock

这里主要对应上边代码 segment space management auto; 这句, 这表示自动管理表空间 datablock.

推荐使用自动管理表空间

这里主要说一下, datablock 的内部结构:

  • block header: the data block address, table directory, row directory, and transaction slots that are used when transactions make changes to rows in the block. (从上到下)
  • data space: row data is inserted into the block from bottom up. (从下到上)
  • Free space: the free space in a block is in the middle of the block thus both the header and the row data space can grow when necessary, the free space in a block is coninguous initally, however, deletions and updates may fragment the free space in the block, the free space in the block is coalesced by teh oracle when nessary.

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参数

initrans, maxtrans: specify the initial and the maximum number of transaction slots(事务槽)that are created in an index or a data block, the transaction slots are used to store information about transactions that are making changes to the block at a point in time. 可以控制并发.

事务要修改块中的数据, 必须获得该块中的一个 itl (事务槽), 通过 itl 和 undo segment header 中的 transaction table, 可以知道事务处于活动阶段, 还是已经完成. 事务在修改块时(起始就是在修改行) 会检查行中 row header 中的标志位, 如果该标志位为 0 (该行没有被活跃的事务锁住, 这是可能要进行 deferred block clenaout 等工作), 就把该标志修改为事务在该块获得的 itl 序号, 这样当前事务就获得了对记录的锁定, 然后就可以修改数据了, 这也就是 oracle 行锁实现的原理.

ITL 也叫事务槽, 它位于 block header.

一个事务可能涉及多个BLOCK的更改, 所以一个事务可能在多个block 中产生 ITL 信息.

PCTFREE for a data segment specifies the percentage of space in each data block reserved for growth resulting from updates to rows in the block .最少有多少空闲空间,为了已存在数据的扩张,比如 update 当前已存在的数据。比如 10%

为什么要留出空间来呢? 这个留出空间的意思是,当这个 datablock 存储到一定程度的时候,剩下的空间是不能再继续往里存储数据的,这是为什么呢?

因为需要留下这些空间为了 已经存储在这个 data block 里的数据被修改使用的,比如这个 data block里的数据被修改了,尤其是增大了,那么需要把相关内容

存储在这个data block中,所以要预留一些空间.

PCTUSED for a data segment represents the minimum percentage of used space that the Oracle server tries to maintain for each data block of the table. 默认 40%

A block is put back on the free list when its used space falls below PCTUSED. The free list of a segment is a list of blocks that are candidates for accommodating future inserts. A segment, by default, is created with one free list, Segments can be created with a higher number of free lists by setting the FREELISTS parameter of the storage clause. The default for PCTUSED is 40%.

Both PCTFREE and PCTUSED are calclated as percentages of available data space, that is, the block space that remains after deducting the header space from the total block size.

下边的链表叫空闲链表,首先pctused这个概念必须是删除数据时相关,即当一个新块,你往里边插数据,没关系,你可以插入到该块的90%都没有问题,但是当你删除该块的数据,就必须要删除的40%已下之后,这个块才会被放置到空闲链表上,你才可以继续向该块插入数据(从空闲链表上找到该数据块)

作用是 : 比如要插入数据到 datablock 中, extent内部 有个链表 free list,链表上的节点就是个个 data block ( 那些存储的数据小于 PCTUSED 的 datablock) 即当新插入数据时, oracle 会自动找那些存储空间多的地方插入,判断的依据就是 PCTUSED )

PCTFREE , PCTUSED 单位都是 %

PCTUSED 参数用于决定一个数据快(data block) 是否可被用于插入新数据(放置在空闲链表中),她的依据是数据区(rowdata)与数据块头(overhead))的容量之和占数据块全部容量的最大百分比

当一个数据块中的可用空间比例小于 PCTUSED 参数的规定时,ORACLE就认为此数据块无法被用于插入新数据,直到数据块中的占用容量比例小于PCTUSED参数的限定

举例说明

假设你一个块可以存放100个数据,而且PCTFREE 是10,PCTUSED是40,则:不断的向块中插入数据,如果当存放到90个时,就不能存放新的数据,这是受pctfree来控制,预留的空间是给UPDATE用的。注意, 这时, 这个块会被从 freelist 空闲表中拿出来, 所以不能再插入数据了.

当你删除一个数据后,再想插入个新数据行不行?不行,因为这个块还没有别拿到freelist上, 必须是删除41个,即低于40个以后才能插入新的数据的,这是受pctused来控制的。

注意:如果表空间上启用了ASSM,在建立表的时候,只能指定PCTFREE,否则可用指定PCTFREE和PCTUSED。

如果使用自动管理表空间, 不需要设置pctused.

置于 pctfree, 要看这个表被修改的多不多, 如果需要频繁被修改, 则可能需要多余 10% 的 pctfree.

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